Trióxido de cromo
Trióxido de cromo
Modelo de bolas y varillas de trióxido de cromo
  Cromo , Cr
  Oxígeno , O
Polvo de trióxido de cromo
Nombres
Nombre IUPAC
Trióxido de cromo
Otros nombres
Anhídrido crómico, óxido de cromo (VI), ácido crómico ( nombre inapropiado )
Identificadores
  • 1333-82-0 controlarY
Modelo 3D ( JSmol )
  • Imagen interactiva
EBICh
  • CHEBI:48240 controlarY
Araña química
  • 14212 controlarY
Tarjeta informativa de la ECHA100.014.189
Identificador de centro de PubChem
  • 14915
Número RTECS
  • GB6650000
UNIVERSIDAD
  • 8LV49809UC controlarY
Número de la ONU1463
  • DTXSID0040125
  • InChI=1S/Cr.3O controlarY
    Clave: WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N controlarY
  • InChI=1/Cr.3O/rCrO3/c2-1(3)4
    Clave: WGLPBDUCMAPZCE-YFSAMUSXAF
  • O=[Cr](=O)=O
Propiedades
Cromo3​​
Masa molar99,993  g·mol −1
AparienciaSólido granular de color rojo oscuro, delicuescente.
OlorInodoro
Densidad2,7 g/cm3 ( 20 °C) [1]
Punto de fusión197 °C (387 °F; 470 K) [1]
Punto de ebullición250 °C (482 °F; 523 K)
se descompone [1]
  • 164,8 g/(100 mL) (0 °C)
  • 169 g/(100 mL) (25 °C) [1]
  • 172,6 g/(100 ml) (40 °C)
  • 198,1 g/(100 ml) (100 °C) [2]
SolubilidadSoluble en H 2 SO 4 , HNO 3 , (CH 3 CH 2 ) 2 O , CH 3 COOH , (CH 3 ) 2 CO
+40·10 −6 cm3 /mol [ 1]
Termoquímica
73,2 J/(mol·K) [3]
−589,3 kJ/mol [4]
Peligros
Etiquetado SGA :
GHS03: OxidanteGHS05: CorrosivoGHS06: TóxicoGHS08: Peligro para la saludGHS09: Peligro ambiental[5]
Peligro
H271 , H301+H311 , H314 , H317 , H330 , H334 , H335 , H340 , H350 , H361f , H372 , H410 [5]
P210 , P260 , P280 , P303+P361+P353 , P304+P340+P310 , P305+P351+P338 [5]
NFPA 704 (rombo cortafuegos)
[6]
NFPA 704 diamante de cuatro coloresHealth 4: Very short exposure could cause death or major residual injury. E.g. VX gasFlammability 0: Will not burn. E.g. waterInstability 2: Undergoes violent chemical change at elevated temperatures and pressures, reacts violently with water, or may form explosive mixtures with water. E.g. white phosphorusSpecial hazard OX: Oxidizer. E.g. potassium perchlorate
4
0
2
BUEY
Dosis o concentración letal (LD, LC):
LD 50 ( dosis media )
80 mg/kg (ratas, oral) [6]
Ficha de datos de seguridad (FDS)ICSC 1194
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa).
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Compuesto químico

El trióxido de cromo (también conocido como óxido de cromo (VI) o anhídrido crómico ) es un compuesto inorgánico con la fórmula CrO 3 . Es el anhídrido ácido del ácido crómico y, a veces, se comercializa con el mismo nombre. [6] Este compuesto es un sólido de color púrpura oscuro en condiciones anhidras y naranja brillante cuando está húmedo. La sustancia se disuelve en agua acompañada de hidrólisis. [ aclaración necesaria ] Se producen millones de kilogramos anualmente, principalmente para galvanoplastia . [7] El trióxido de cromo es un oxidante potente, un mutágeno y un carcinógeno . [8]

Producción, estructura y reacciones básicas.

El trióxido de cromo se genera tratando el dicromato de sodio con ácido sulfúrico : [6]

H 2 SO 4 + Na 2 Cr 2 O 7 → 2 CrO 3 + Na 2 SO 4 + H 2 O

Se producen aproximadamente 100.000 toneladas anuales por esta ruta o por rutas similares. [7]

El sólido está formado por cadenas de átomos de cromo coordinados tetraédricamente que comparten vértices. Por lo tanto, cada centro de cromo comparte dos centros de oxígeno con sus vecinos. No se comparten dos átomos de oxígeno, lo que da una estequiometría general de 1:3. [9] [10]

Modelo de bolas y palos de cadenas en la estructura cristalina de CrO 3
  Cromo , Cr
  Oxígeno , O

La estructura del CrO 3 monomérico se ha calculado utilizando la teoría del funcional de la densidad y se predice que será piramidal ( grupo puntual C 3v ) en lugar de plana (grupo puntual D 3h ). [11]

Modelo de bolas y barras de la estructura calculada mediante DFT del monómero CrO3

El trióxido de cromo se descompone por encima de 197 °C, liberando oxígeno y dando lugar finalmente a Cr 2 O 3 :

4CrO3 → 2Cr2O3 + 3O2​​​

Se utiliza en síntesis orgánica como oxidante, a menudo como solución en ácido acético [9] o acetona en el caso de la oxidación de Jones . En estas oxidaciones, el Cr(VI) convierte los alcoholes primarios en los correspondientes ácidos carboxílicos y los alcoholes secundarios en cetonas . Las reacciones se muestran a continuación:

  • Alcoholes primarios a ácidos carboxílicos
    4CrO3 + 3RCH2OH + 12H + → 3RCOH + 4Cr3 + + 9H2O
  • Alcoholes secundarios a cetonas
    2CrO3 + 3R2CHOH +6H + → 3R2C = O + 2Cr3 ++ 6H2O

Aplicaciones

El trióxido de cromo se utiliza principalmente en el cromado . Normalmente se emplea con aditivos que afectan al proceso de cromado pero que no reaccionan con el trióxido. El trióxido reacciona con el cadmio , el zinc y otros metales para generar películas de cromato pasivantes que resisten la corrosión . También se utiliza en la producción de rubíes sintéticos . La solución de ácido crómico también se utiliza para aplicar tipos de revestimiento anódico al aluminio , que se utilizan principalmente en aplicaciones aeroespaciales. En la Estación Espacial Internacional, se utiliza para controlar el crecimiento de bacterias en el tanque de almacenamiento de aguas residuales. Una solución de ácido crómico/ ácido fosfórico también es el agente de decapado preferido de revestimientos anódicos de todo tipo.

Seguridad

El trióxido de cromo es altamente tóxico, corrosivo y cancerígeno. [12] Es el principal ejemplo de cromo hexavalente , un peligro ambiental . [13] Los derivados de cromo (III) relacionados no son particularmente peligrosos; por lo tanto, se utilizan reductores para destruir muestras de cromo (VI).

El trióxido de cromo, al ser un potente oxidante, encenderá materiales orgánicos como los alcoholes al contacto .

Imágenes

  • Una solución concentrada de dicromato de potasio en agua.
    Una solución concentrada de dicromato de potasio en agua.
  • Adición de ácido sulfúrico a la solución.
    Adición de ácido sulfúrico a la solución.
  • Cristalización de trióxido de cromo a partir de la reacción.
    Cristalización de trióxido de cromo a partir de la reacción.
  • Reacción entre el trióxido de cromo y el etanol
    Reacción entre el trióxido de cromo y el etanol

Referencias

  1. ^ abcde Lide, David R., ed. (2009). Manual de química y física del CRC (90.ª edición). Boca Raton, Florida : CRC Press . ISBN 978-1-4200-9084-0.
  2. ^ Seidell, Atherton; Linke, William F. (1919). Solubilidades de compuestos inorgánicos y orgánicos (2.ª ed.). D. Van Nostrand Company. pág. 250.
  3. ^ "óxido de cromo (VI)". chemister.ru .
  4. ^ Pradyot, Patnaik (2003). Manual de productos químicos inorgánicos . The McGraw-Hill Companies, Inc. ISBN 0-07-049439-8.
  5. ^ abc Sigma-Aldrich Co. , Óxido de cromo (VI). Consultado el 22 de noviembre de 2021.
  6. ^ abcd "Trióxido de cromo". chemicalland21.com . AroKor Holdings Inc . Consultado el 15 de junio de 2014 .
  7. ^ ab Ira, G .; Halstenberg, J.; Hochgeschwender, K.; Scherhag, C.; Korallus, U.; Knopf, H.; Schmidt, P.; Ohlinger, M. (2000). "Compuestos de cromo". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . doi :10.1002/14356007.a07_067. ISBN 3527306730.
  8. ^ Mamyrbaev, Arstan Abdramanovich; Dzharkenov, Timur Agataevich; Imangazina, Zina Amangalievna; Satybaldieva, Umit Abulkhairovna (16 de abril de 2015). "Acciones mutagénicas y cancerígenas del cromo y sus compuestos". Salud ambiental y medicina preventiva . 20 (3). Springer Science and Business Media LLC: 159–167. doi :10.1007/s12199-015-0458-2. ISSN  1342-078X. PMC 4434237 . PMID  25877777. 
  9. ^ ab Cotton, F. Albert ; Wilkinson, Geoffrey ; Murillo, Carlos A.; Bochmann, Manfred (1999), Química inorgánica avanzada (6.ª ed.), Nueva York: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5
  10. ^ Stephens, JS; Cruickshank, DWJ (1970). "La estructura cristalina de (CrO 3 ) ∞ ". Acta Crystallographica Sección B . 26 (3): 222. doi :10.1107/S0567740870002182.
  11. ^ Zhai, HJ; Li, S.; Dixon, DA; Wang, LS (2008). "Investigación de las propiedades electrónicas y estructurales de los cúmulos de óxido de cromo (CrO
    3    )−n
    ​    y (CrO 3 ) n ( n  = 1–5): espectroscopía de fotoelectrones y cálculos funcionales de densidad". Revista de la Sociedad Química Americana . 130 (15): 5167–77. doi :10.1021/ja077984d. PMID  18327905.
  12. ^ "Trióxido de cromo (MSDS)". JT Baker. Archivado desde el original el 12 de enero de 2015. Consultado el 13 de septiembre de 2007 .
  13. ^ El impacto ambiental del cromo hexavalente inspiró la película biográfica de Hollywood de 2000 Erin Brockovich .
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